19--Spring创建Bean的过程（一），Bean创建bean的三种方式源码解析

经过了前三个小节的分析，Spring创建bean的准备工作基本上就完成了，接下来我们会分析
Spring创建新的bean实例的过程。
该过程是比较复杂的，我们根据AbstractAutowireCapableBeanFactory->doCreateBean方法大致将其分为七部，而且在接下来的几个章节中，我们会逐步对这七步中比较复杂的方法进行分析。
这七个步骤如下：

① 实例化bean
② 允许MergedBeanDefinitionPostProcessor后处理器修改已合并的bean定义。
③ 提前缓存ObjectFactory以解决bean之间的循环依赖
④ 初始化bean实例这里大家要与第①步区分开,到这里bean已经完成了实例化,但是还没有完成初始化的操作,例如bean的属性填充
⑤ 循环依赖检查
⑥ 根据bean的作用域注册bean
⑦ 返回bean实例

再来看一下源码：

1. Spring创建Bean的步骤分析

protected Object doCreateBean(final String beanName, final RootBeanDefinition mbd, final @Nullable Object[] args) throws BeanCreationException {

    // Instantiate the bean.
    // ① 实例化bean
    BeanWrapper instanceWrapper = null;
    // 注意factoryBeanInstanceCache是ConcurrentMap,remove方法会返回删除的键值(如果不存在返回null)
    if (mbd.isSingleton()) {
        instanceWrapper = this.factoryBeanInstanceCache.remove(beanName);
    }
    // 如果factoryBeanInstanceCache没有缓存对应的BeanWrapper,则重新创建bean实例
    if (instanceWrapper == null) {
        instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);
    }
    final Object bean = instanceWrapper.getWrappedInstance();
    Class<?> beanType = instanceWrapper.getWrappedClass();
    if (beanType != NullBean.class) {
        mbd.resolvedTargetType = beanType;
    }

    // Allow post-processors to modify the merged bean definition.
    // ② 允许MergedBeanDefinitionPostProcessor后处理器修改已合并的bean定义。
    synchronized (mbd.postProcessingLock) {
        if (!mbd.postProcessed) {
            try {
                applyMergedBeanDefinitionPostProcessors(mbd, beanType, beanName);
            }
            catch (Throwable ex) {
                throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Post-processing of merged bean definition failed", ex);
            }
            mbd.postProcessed = true;
        }
    }

    // Eagerly cache singletons to be able to resolve circular references
    // even when triggered by lifecycle interfaces like BeanFactoryAware.
    // ③ 提前缓存ObjectFactory以解决bean之间的循环依赖
    // mbd.isSingleton()->是否单例
    // allowCircularReferences->是否允许循环依赖
    // isSingletonCurrentlyInCreation->该bean是否创建中
    boolean earlySingletonExposure = (mbd.isSingleton() && this.allowCircularReferences && isSingletonCurrentlyInCreation(beanName));
    if (earlySingletonExposure) {
        addSingletonFactory(beanName, () -> getEarlyBeanReference(beanName, mbd, bean));
    }

    // Initialize the bean instance.
    // ④ 初始化bean实例 这里大家要与第①步区分开,到这里bean已经完成了实例化,但是还没有完成初始化的操作,例如bean的属性填充
    Object exposedObject = bean;
    try {
        // 填充bean属性
        populateBean(beanName, mbd, instanceWrapper);
        // 初始化bean
        exposedObject = initializeBean(beanName, exposedObject, mbd);
    }
    catch (Throwable ex) {
        if (ex instanceof BeanCreationException && beanName.equals(((BeanCreationException) ex).getBeanName())) {
            throw (BeanCreationException) ex;
        }
        else {
            throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Initialization of bean failed", ex);
        }
    }

    // ⑤ 循环依赖检查
    if (earlySingletonExposure) {
        Object earlySingletonReference = getSingleton(beanName, false);
        if (earlySingletonReference != null) {
            if (exposedObject == bean) {
                exposedObject = earlySingletonReference;
            }
            else if (!this.allowRawInjectionDespiteWrapping && hasDependentBean(beanName)) {
                String[] dependentBeans = getDependentBeans(beanName);
                Set<String> actualDependentBeans = new LinkedHashSet<>(dependentBeans.length);
                for (String dependentBean : dependentBeans) {
                    if (!removeSingletonIfCreatedForTypeCheckOnly(dependentBean)) {
                        actualDependentBeans.add(dependentBean);
                    }
                }
                if (!actualDependentBeans.isEmpty()) {
                    throw new BeanCurrentlyInCreationException(beanName,
                            "Bean with name '" + beanName + "' has been injected into other beans [" +
                            StringUtils.collectionToCommaDelimitedString(actualDependentBeans) +
                            "] in its raw version as part of a circular reference, but has eventually been " +
                            "wrapped. This means that said other beans do not use the final version of the " +
                            "bean. This is often the result of over-eager type matching - consider using " +
                            "'getBeanNamesOfType' with the 'allowEagerInit' flag turned off, for example.");
                }
            }
        }
    }

    // Register bean as disposable.
    try {
        // ⑥ 根据bean的作用域注册bean
        registerDisposableBeanIfNecessary(beanName, bean, mbd);
    }
    catch (BeanDefinitionValidationException ex) {
        throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName, "Invalid destruction signature", ex);
    }
    // ⑦ 返回bean实例
    return exposedObject;
}

2. Spring对Bean实例化方式的解析

本小节分析第一步，① 实例化bean，我们在前面已经分析过，Spring实例化bean的三种方式，构造函数实例化，静态工厂实例化，工厂方法实例化，我们来回顾day01.xml中的配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">

    <!-- ====================实例化bean的方式Begin==================== -->
    <!-- 默认构造实例化 -->
    <bean id="helloBean1" class="com.lyc.cn.day01.HelloImpl"/>

    <!-- 指定构造器实例化 -->
    <bean id="helloBean2" class="com.lyc.cn.day01.HelloImpl">
        <!-- 指定构造器参数 index对应构造器中参数的位置 -->
        <!-- 也可以通过指定参数类型，指定参数名称来注入属性-->
        <constructor-arg index="0" value="小明"/>
        <constructor-arg index="1" value="3"/>
    </bean>

    <!-- 静态工厂方法实例化 -->
    <bean id="helloBean3" class="com.lyc.cn.day01.HelloApiStaticFactory" factory-method="newInstance">
        <!-- 指定构造器参数 index对应构造器中参数的位置 -->
        <constructor-arg index="0" value="小明"/>
        <constructor-arg index="1" value="3"/>
    </bean>

    <!-- 实例工厂方法实例化 -->
    <bean id="helloApiInstanceFactory" class="com.lyc.cn.day01.HelloApiInstanceFactory"/>
    <!-- 不能指定class属性,此时必须使用factory-bean属性来指定工厂Bean,factory-method属性指定实例化Bean的方法 -->
    <bean id="helloBean4" factory-bean="helloApiInstanceFactory" factory-method="newInstance">
        <constructor-arg index="0" value="小明"/>
        <constructor-arg index="1" value="3"/>
    </bean>
    <!-- ====================实例化bean的方式End==================== -->

</beans>

Spring是如何将这些配置进行分析，找到对应的方法去实例化bean呢？就是通过上面代码中的instanceWrapper = createBeanInstance(beanName, mbd, args);(对于BeanWrapper：大家把它理解为bean实例的一个包装类即可，这里我们不做深入的分析)

打开该方法：

protected BeanWrapper createBeanInstance(String beanName, RootBeanDefinition mbd, @Nullable Object[] args) {

    // 确保此时beanClass已经被解析
    Class<?> beanClass = resolveBeanClass(mbd, beanName);

    // beanClass不为空,且beanClass的修饰符为不为public,且不允许访问非公共构造函数和方法,则抛出异常
    if (beanClass != null && !Modifier.isPublic(beanClass.getModifiers()) && !mbd.isNonPublicAccessAllowed()) {
        throw new BeanCreationException(mbd.getResourceDescription(), beanName,
                "Bean class isn't public, and non-public access not allowed: " + beanClass.getName());
    }

    // ① Spring5.0新增的实例化策略,如果设置了该策略,将会覆盖构造方法和工厂方法实例化策略
    Supplier<?> instanceSupplier = mbd.getInstanceSupplier();
    if (instanceSupplier != null) {
        return obtainFromSupplier(instanceSupplier, beanName);
    }

    // ② 如果有工厂方法的话,则使用工厂方法实例化bean
    if (mbd.getFactoryMethodName() != null)  {
        return instantiateUsingFactoryMethod(beanName, mbd, args);
    }

    // ③ 当创建一个相同的bean时,使用之间保存的快照
    // 这里可能会有一个疑问,什么时候会创建相同的bean呢?
    //      ③-->① 单例模式: Spring不会缓存该模式的实例,那么对于单例模式的bean,什么时候会用到该实例化策略呢?
    //                 我们知道对于IoC容器除了可以索取bean之外,还能销毁bean,当我们调用xmlBeanFactory.destroyBean(myBeanName,myBeanInstance),
    //                 销毁bean时,容器是不会销毁已经解析的构造函数快照的,如果再次调用xmlBeanFactory.getBean(myBeanName)时,就会使用该策略了.
    //      ③-->② 原型模式: 对于该模式的理解就简单了,IoC容器不会缓存原型模式bean的实例,当我们第二次向容器索取同一个bean时,就会使用该策略了.
    boolean resolved = false;
    boolean autowireNecessary = false;
    if (args == null) {
        synchronized (mbd.constructorArgumentLock) {
            if (mbd.resolvedConstructorOrFactoryMethod != null) {
                resolved = true;
                autowireNecessary = mbd.constructorArgumentsResolved;
            }
        }
    }
    // 如果该bean已经被解析过
    if (resolved) {
        // 使用已经解析过的构造函数实例化
        if (autowireNecessary) {
            return autowireConstructor(beanName, mbd, null, null);
        }
        // 使用默认无参构造函数实例化
        else {
            return instantiateBean(beanName, mbd);
        }
    }

    // ④ 确定需要使用的构造函数
    Constructor<?>[] ctors = determineConstructorsFromBeanPostProcessors(beanClass, beanName);
    if (ctors != null ||
            mbd.getResolvedAutowireMode() == RootBeanDefinition.AUTOWIRE_CONSTRUCTOR ||
            mbd.hasConstructorArgumentValues() || !ObjectUtils.isEmpty(args))  {
        return autowireConstructor(beanName, mbd, ctors, args);
    }

    // ⑤ 无任何的特殊处理,则使用默认的无参构造函数实例化bean
    return instantiateBean(beanName, mbd);
}

上面的代码比较简单，注释也很全，大家自己阅读即可！接下来我们会分析默认的无参构造函数实例化bean的方式。有参构造函数的的解析过程比较复杂，下一篇我们先分析默认的无参构造函数实例化bean的方式！